שימור מזון
מיקרואורגניזמים הם תורמים עיקריים לקלקול מזון, לכן נוהלי התחזוקה מכוונים למנוע את צמיחתם והתפתחותם בחומר המשומר ושינוי כזה בתכונות הכימיות של מזון או אריזה וסגירה כזו שיגבילו את המשך התפתחותם, ובכך להגביר את הבטיחות. אוכל, איך זה נעשה בתקופה הפרהיסטורית ובעת העתיקה, ואיך היום תלמד מהמאמר הבא.
אחורי סיפור ככל הנראה הדרך העתיקה ביותר להאריך את חיי המדף של מזונות הייתה לעשן אותם ולייבש אותם על אש או בשמש וברוח. כך, בשר ודגים יכולים, למשל, לשרוד את החורף (1). ייבוש כבר 12 אלף. לפני שנים, זה היה בשימוש נרחב במזרח התיכון ובמרכז אסיה. עם זאת, הם כנראה לא הבינו אז את מהות התהליך, שהוצאת המים מהמוצר האריכה את חייו השימושיים.
1. עישון דגים על אש
עתיקות מלח מילא תפקיד לא יסולא בפז במאבקה של האנושות בחיידקים הגורמים לקלקול מזון, מה שמגביל את הפעילות החיונית של מיקרואורגניזמים. זה כבר היה בשימוש נרחב ביוון העתיקה, שם השימוש בתמלחת שימש להארכת החיים השימושיים של דגים. הרומאים, בתורם, בשר כבוש. אפיקיוס, מחבר ספר הבישול המפורסם מתקופת אוגוסטוס וטיבריוס, "De re coquinaria libri X" ("על אומנות הכנת הספרים 10"), יעץ למוצר השמור בצורה זו להתרכך על ידי הרתחתו בחלב.
בניגוד למראית עין, ההיסטוריה של תוספי מזון כימיים היא גם ארוכה מאוד. המצרים הקדמונים השתמשו בקוצ'יניאל (היום E 120) ובכורכומין (E 100) לצביעת בשר, נתרן ניטריט (E 250) שימש להמלחת בשר, וגופרית דו חמצנית (E 220) וחומצה אצטית (E 260) שימשו כצבעים. . חומרים משמרים. . חומרים אלה שימשו למטרות דומות גם ביוון העתיקה וברומא.
בסדר. 1000 אגורות כפי שמציינת העיתונאית הצרפתייה מגלון טוסן-סמאת בספרה "ההיסטוריה של האוכל", מזון קפוא היה ידוע בסין על ידי 3 איש. לפני שנים רבות.
1000-500 טנג באוברן שבצרפת התגלו במהלך חפירות ארכיאולוגיות יותר מאלף אסמות מהתקופה הגאלית. מדענים מאמינים שהגאלים ידעו את סודות אחסון המזון בוואקום. כאשר אחסנו תבואה, הם ניסו תחילה להשמיד חיידקים וחיידקים אחרים באש, ולאחר מכן מילאו את אגרנותיהם באופן שהגישה של האוויר לשכבות התחתונות נחסמה. הודות לכך ניתן היה לאחסן את התבואה לשנים רבות.
IV-II vpne נעשו גם ניסיונות לשמר מזון על ידי כבישה, תוך שימוש בחומץ במיוחד. דוגמאות בולטות מגיעות מרומא העתיקה. מרינדת ירקות פופולרית הוכנה אז מחומץ, דבש וחרדל. לפי אפיצ'וש, הדבש התאים גם למרינדות, שכן הוא שמר על טריות הבשר במשך מספר ימים, גם במזג אוויר חם.
ביוון השתמשו למטרה זו בחבוש ובתערובת דבש עם כמות קטנה של דבש מיובש - כל זאת ומוצרים ארוזים היטב בצנצנות. הרומאים השתמשו באותה טכניקה, אך במקום זאת הרתיחו תערובת של דבש וחבוש לעקביות מוצקה. סוחרים הודים ומזרחיים, בתורם, הביאו קני סוכר לאירופה - כעת עקרות בית יכלו ללמוד כיצד להכין "שימורים" על ידי חימום הפירות בקנה.
1794-1809 עידן השימורים המודרני מתוארך למסעות נפוליאון ב-1794, כאשר נפוליאון החל לחפש דרכים לאחסן מזון מתכלה עבור חייליו הנלחמים מעבר לים, ביבשה ובים.
בשנת 1795, ממשלת צרפת הציעה בונוס של 12. פרנקים למי שממציא דרך להאריך את חיי המדף של המוצרים. בשנת 1809 קיבל אותו הצרפתי ניקולא אפרט (3). הוא המציא ופיתח את שיטת ההערכה. זה כלל בישול ארוך טווח של מוצרי מזון במים רותחים או אדים, בכלים סגורים הרמטית, כגון כדים (4) או פחיות מתכת. למרות שההערכה הוקמה בצרפת, והחל ייצור קופסאות פח באנגליה, רק באמריקה התרחש הפיתוח המעשי של שיטה זו.
המאה ה- XIX המלחת מזון ידועה מזמן. עם הזמן החלו להתנסות, ובמאה ה-20 התגלה כי מלחים מסוימים העניקו לבשר צבע אדום מושך במקום אפור. במהלך ניסויים שבוצעו ב-XNUMXs, מדענים הבינו שתערובת של מלח (חנקה) מונעת התפתחות של חיידקי בוטולינום.
1821 ההשפעות החיוביות הראשונות של החלת אווירה שונה על מזון נצפו. ז'אק אטיין ברארד, פרופסור בבית הספר לרוקחות במונפלייה, צרפת, גילה והכריז לעולם שאחסון פירות בתנאי חמצן נמוכים מאט את הבשלתם ומגדיל את חיי המדף שלהם. עם זאת, אחסון אוויר מבוקר (CAS) לא היה בשימוש עד שנות ה-30, כאשר תפוחים ואגסים אוחסנו על ספינות בחדרים עם רמות גבוהות של CO.2 - להאריך את טריותם.
5. לודוויק פסטר - דיוקנו של אלברט אדלפלט
1862-1871 המקרר הראשון תוכנן על ידי הממציא האוסטרלי ג'יימס הריסון, מדפסת במקצועו. אפילו ייצורו החל והוא יצא לשוק, אך ברוב המקורות הממציא של מכשיר מסוג זה הוא המהנדס הבווארי קרל פון לינדה. ב-1871 הוא השתמש במערכת קירור במבשלת Spaten במינכן, שאפשרה לייצר בירה בקיץ. נוזל הקירור היה דימתיל אתר או אמוניה (האריסון השתמשה גם במתיל אתר). הקרח שהתקבל בשיטה זו נוצר לבלוקים והועבר לבתים, שם נפל לתוך ארונות מבודדים חום שבהם מקורר מזון.
1863 לודוויק פסטר (5) מסביר באופן מדעי את תהליך הפסטור, המאפשר להשבית מיקרואורגניזמים תוך שמירה על טעם המזון. השיטה הקלאסית של הפסטור כוללת חימום המוצר לטמפרטורה של מעל 72 מעלות צלזיוס, אך לא יותר מ-100 מעלות צלזיוס. לדוגמה, הוא מורכב מחימום ל-100 מעלות בדקה או ל-85 מעלות ב-30 דקות במכשיר סגור הנקרא פסטור.
1899 ההשפעה ההרסנית של לחצים גבוהים על מיקרואורגניזמים הוכחה על ידי Bert Holmes Hite. במשך 10 דקות בטמפרטורת החדר, הוא הכניס את החלב ללחץ של 680 MPa, וציין שכתוצאה מכך ירד מספר המיקרואורגניזמים החיים הכלולים בחלב. בתורו, בשר שהיה נתון ללחץ של 540 MPa בטמפרטורה של 52 מעלות צלזיוס למשך שעה לא הראה שינויים מיקרוביולוגיים במהלך שלושה שבועות של אחסון.
בשנים שלאחר מכן בוצעו מחקרים בסיסיים על השפעת לחץ גבוה, כלומר. על חלבונים, אנזימים, אלמנטים מבניים של התא ומיקרואורגניזמים שלמים. תהליך זה נקרא פסקליזציה, על שם המדען הצרפתי הגדול Blaise Pascal, והוא עדיין בפיתוח. בשנת 1990 יצאה ריבה בלחץ גבוה לשוק היפני, ובשנה שלאחר מכן הופיעו מוצרי מזון נוספים כמו יוגורט פירות וג'לי, רטבים לסלט מיונז וכו'.
1905 מוצע על ידי הכימאים הבריטיים ג'יי אפלבי וא.ג'יי בנקס. היישום המעשי של הקרנת מזון החל בשנת 1921, כאשר מדען אמריקאי גילה שקרני רנטגן יכולות להרוג את טריכינלה, טפיל שנמצא בבשר חזיר.
מזון טופל באיזוטופים רדיואקטיביים של צסיום 137 או קובלט 60 במבודדי עופרת - איזוטופים של יסודות אלו פולטים קרינה מייננת אלקטרומגנטית בצורת קרני גמא. עבודה נוספת על שיטות אלו החלה באנגליה לאחר 1930, ולאחר מכן בארצות הברית לאחר 1940. משנת 1955 לערך החלו במדינות רבות מחקר על שימור קרינה של מצרכי מזון. עד מהרה נשמרו מוצרים באמצעות קרינה מייננת, שאפשרה להאריך את חיי המדף, למשל, של עופות, אך לא הבטיחו סטריליות מלאה של המוצר. הם משמשים בהצלחה לדיכוי הנביטה של תפוחי אדמה ובצל.
1906 הלידה הרשמית של תהליך הייבוש בהקפאה (6). בעבודתם שהוצגה באקדמיה למדעים בפריז, הביולוג פרדריק בורדס והרופא והפיזיקאי ז'אק-ארסן ד'ארסונבל הוכיחו כי ניתן לייבש סרום דם קפוא ורגיש לטמפרטורה. מי הגבינה המיובשת בצורה זו נשארה יציבה לאורך זמן בטמפרטורת החדר. הממציאים במחקרים הבאים שלהם תיארו שניתן להשתמש בשיטה שלהם כדי לתקן ולתחזק את הסמים והחיסונים במצב טוב. הוצאת מים ממוצר קפוא מתרחשת גם בתנאים טבעיים - זה כבר מזמן בשימוש על ידי האסקימוסים. ייבוש בהקפאה תעשייתי שימש במחצית השנייה של המאה ה- XNUMX.
6. מוצרים מיובשים בהקפאה
1913 DOMELRE (DOMestic ELectric Refrigerator), המקרר הביתי החשמלי הראשון, יצא למכירה בשיקגו. באותה שנה הופיעו מקררים בגרמניה. לדגם האמריקאי היה גוף עץ ומעליו מנגנון קירור. זה לא היה למעשה מקרר כפי שאנו מבינים אותו היום, אלא יחידת קירור המיועדת להתקנה על גבי מקרר קיים.
נוזל הקירור היה דו תחמוצת גופרית רעיל. מקררים גרמניים (מיוצרים על ידי AEG) כוסו באריחי קרמיקה. עם זאת, כמעט רק מסעדנים גרמנים יכלו להרשות לעצמם את המכשירים הללו, מכיוון שהם עלו 1750 מארקים מודרניים, שזהה לאחוזה כפרית.
7. Clarence Birdseye בצפון הרחוק
1922 קלרנס Birdseye, בעודו על לברדור מקפיא (7), גילה שב-40 מעלות צלזיוס, דג שנתפס קופא כמעט מיד, וכשהוא מופשר, יש לו טעם רענן, שונה לחלוטין מהדגים הקפואים שניתן לקנות בניו יורק. עד מהרה פיתח טכניקה להקפאה מהירה של מזון.
כיום ידוע שהקפאה מהירה יוצרת גבישי קרח קטנים יותר הפוגעים במבני רקמות במידה פחותה משיטות אחרות. Birdseye התנסה בהקפאת דגים במקרר הבגדים ומאוחר יותר הקים את Birdseye Seafoods Inc. היא התמחתה בהקפאת פילה דגים באוויר צונן בטמפרטורה של -43 מעלות צלזיוס, אך בשנת 1924 היא פשטה רגל עקב חוסר עניין של הצרכנים.
עם זאת, באותה שנה פיתחה Birdseye תהליך חדש לחלוטין להקפאה מהירה מסחרית - אריזת דגים בקרטונים ולאחר מכן הקפאת התכולה בין שני משטחי קירור בלחץ; ויצרה חברה חדשה, General Seafood Corporation.
8. מודעת מקרר של אלקטרולוקס 1939
1935-1939 הודות לאלקטרולוקס, מקררים מתחילים להופיע בהמוניהם בבתים רגילים של קובלסקי (8).
60-s. מתחילים להשתמש באנטיביוטיקה לשימור מזון. עם זאת, העלייה המהירה בעמידות החיידקים לתרכובות אלו הובילה לאיסור השימוש בהן. עד מהרה התגלה שחיידקי חומצת חלב מייצרים אנטיביוטיקה טבעית יעילה ניסין, שאינה קשורה לאנטיביוטיקה רפואית. ניסין נשמר, במיוחד, בבשרים מעושנים ובגבינות.
90-s. במחצית השנייה של העשור האחרון של המאה הקודמת, החלו מחקרים על השימוש בפלזמה לצורך השבתת חיידקים, למרות ששיטת השבתת הפלזמה הקרה הייתה רשומה בפטנט עוד בשנות ה-60. נכון להיום, השימוש בפלזמה בטמפרטורה נמוכה בייצור מזון הוא נחשב לטכנולוגיה מהדור הראשון, כלומר במהלך התקופה הראשונית של הפיתוח.
9. עטיפת הספר מאת Lothar Leistner ו-Graham Gould על טכניקת משוכות.
2000 Lothar Leistner (9) מגדיר טכנולוגיית מחסום, כלומר שיטה לסלק במדויק פתוגנים ממזונות. הוא מציב "מכשולים" מסוימים שעל הפתוגן להתגבר עליהם כדי לשרוד. אנחנו מדברים על שילוב סביר של שיטות המבטיחות בטיחות מזון ויציבות מיקרוביולוגית, כמו גם טעם ואיכויות תזונתיות מיטביות והיתכנות כלכלית. דוגמאות למחסומים במערכת המזון הם טמפרטורות עיבוד גבוהות, טמפרטורות אחסון נמוכות, חומציות מוגברת, פעילות מים מופחתת או נוכחות של חומרים משמרים.
בהתחשב באופי המוצר והמיקרופלורה הקיימת עליו, נבחר קומפלקס של הגורמים לעיל על מנת להסיר מיקרואורגניזמים ממוצרי מזון או להפוך אותם ללא מזיק. כל גורם הוא מכשול נוסף. כשהם קופצים מעליהם בזה אחר זה, החיידקים נחלשים, ולבסוף מגיעים לנקודה שבה אין להם יותר כוח להמשיך לקפוץ. ואז הגדילה שלהם נעצרת, ומספרם מתייצב ברמה בטוחה - או שהם מתים. השלב האחרון בגישה זו הוא חומרים משמרים כימיים, המשמשים רק כאשר מחסומים אחרים אינם מעכבים מספיק פעילות מיקרוביאלית או כאשר המחסום מסיר את רוב אבות המזון מהמזון.
שיטות שימור מזון
גוּפָנִי
- תֶרמִי - המורכב משימוש בטמפרטורות גבוהות או נמוכות:
- קירור,
- הקפאה,
- עיקור,
- פסטור,
- הלבנה
- tyndalization (פיסטור מפוצל - שיטה לשימור מזון משומר, המורכבת מפסטור פעמיים או שלוש במרווח של יום עד שלושה ימים; המונח מגיע משמו של המדען האירי ג'ון טינדל).
- ירידה בפעילות המים שינוי טמפרטורה או תוספת של חומרים המשנים את הלחץ האוסמוטי:
- ייבוש,
- עיבוי (איוד, ריכוז קריו, אוסמוזה, דיאליזה, אוסמוזה הפוכה),
- תוספת של חומרים אוסמואטיביים.
- שימוש בגזי הגנה בתאי אחסון (אווירה שונה או מבוקרת) או באריזת מזון:
- חנקן,
- פחמן דו חמצני,
- ואקום.
- קְרִינָה:
- UVC,
- מייננת.
- אינטראקציה אלקטרומגנטית, המורכב מיישום המאפיינים של השדה האלקטרומגנטי:
- שדות חשמליים פועמים,
- שדות חשמליים מגנטיים.
- לחץ יישום:
- גבוה במיוחד (UHP),
- גבוה (תוצר).
כִּימִי
- כדי להוסיף כימיקלים לתמיסת משמר:
- כבישה
- תוספת של חומצות אנאורגניות,
- כבישה
- שימוש בחומרים משמרים כימיים אחרים (חיטוי, אנטיביוטיקה).
- הוספת כימיקלים לאווירת התהליך:
- לעשן.
בִּיוֹלוֹגִי
- תהליכי תסיסה בהשפעת מיקרואורגניזמים:
- תסיסה לקטית
- חומץ,
- פרופיוני (נגרם על ידי חיידקים פרופיונים).
